高层剪力墙结构的优化控制因素探讨.pdf

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1、2014年7月建材与装饰规划与设计高层剪力墙结构的优化控制因素探讨罗谦（福建省地质工程勘察院（福建省闽地建筑设计院））摘要：随着经济的发展和社会的进步，剪力墙结构以其经济和安全优势，被现代高层建筑所采纳。本文通过设计过程中几个注意点的讨论，提出在剪力墙结构优化设计中的一些控制因素以及结构措施。关键词：高层建筑；剪力墙结构；优化控制因素中图分类号：TU398+.2文献标识码：B文章编号：1673-0038（2014）28-0009-02引言肢或多肢墙体系，并宜将墙肢设计成延性较好的以弯曲变形为我国城市化进程不断加快，高层建筑逐渐增多，出于经济因主的墙肢（《高规》中

2、每个独立墙段的总高度与其墙肢截面高度素分析，剪力墙结构是进行高层建筑设计的首选。之比不宜小于3的要求，就是为了提高延性，避免剪力墙的剪切破坏）。1剪力墙结构设计分析及优化控制因素探讨（3）处理好短肢剪力墙与一般剪力墙的关系。1.1剪力墙结构的设计优势短肢剪力墙是指墙厚不大于300mm（注意包含300mm），并剪力墙结构作为经济性价比较高的结构形式，被广泛应用到且各肢墙截面高度与厚度之比的最大值大于4但不大于8的剪高层建筑结构设计中，如住宅、学校及医院类公建。剪力墙具有力墙。可知，当剪力墙墙厚跃300mm（例如310）即使不存在翼墙或截面高度大，面内刚度大、承载力

3、高的天生的优势，对以风荷载端柱（也就是“一字墙”），如果墙墙肢截面高度大于4（例如作为主导荷载的高层建筑来说优势明显。随着复合轻质隔墙等1250）即视为普通剪力墙（当然墙体要能通过墙体稳定验算）。这材料的广泛应用，使得建筑室内布置的灵活性大大增强，剪力墙与以前的《福建省建筑结构设计暂行规定》一般剪力墙的习惯定结构较少的露梁、露柱，保证了建筑作品的美观性。在地震区，设义“一个方向墙肢的长度大于墙厚的3倍，另外方向的墙肢长度计合理的剪力墙结构在整体抗震性能上也具备优势。大于墙厚的5倍”存在较大的差异，应该引起设计人员注意。1.2剪力墙结构设计过程中的几个注意点及优化

4、控制无论从抗震安全性还是经济性目标出发，短肢剪力墙某一个因素方向承担的底部倾覆力矩都宜小于结构底部总地震倾覆力矩的剪力墙虽然面内刚度大，但也存在自重大、剪切变形相对较30%，尽量避免较多短肢剪力墙体系的出现。同时必须澄清的是，大，平面外较薄弱，易发生脆性剪切破坏的缺点。其破坏形态大即使不属于较多短肢剪力墙体系，每一段短肢剪力墙都必须满致可归纳为弯曲破坏、弯剪破坏、剪切破坏和滑移破坏，弯曲破足《高规》第7.2.2条的要求，对其的截面厚度、轴压比、剪力调整坏（特别是大偏压）具有较好延性和抗震性能；剪切破坏则表现系数、纵筋配筋率、边缘构件的设置以及一字形短肢剪力墙布置

5、为无征兆的脆性破坏，采取尽量避免。剪力墙设计笔者认为应注提出了诸多加强要求，目的就是防止短肢剪力墙在受荷面积范意以下几点：围过大或房屋太高时过早压坏而引起坍塌。（1）平面布置上应把握好“对称、均匀、周边、分散”的原则。（4）连梁设计问题及优化控制因素。“对称”即结合建筑平面体型对称的布置剪力墙，使其刚度中很显然，连梁是剪力墙结构多重防线中的第一道防线，是墙心与上部结构的质量中心尽量重合，避免地震时由于两心的偏段中的耗能构件，也是设计人员经常须伤脑筋解决的重要构件。差过大导致结构产生过大的扭转；“均匀”即剪力墙的受力要均笔者认为连梁设计时重要的要控制以下几点：淤剪

6、力墙结构计匀，不要有个别过长的剪力墙（《高规》定为臆8m的原因即考虑墙算时，可考虑连梁刚度折减在喻~峪度抗震区可取0.6~0.7（任何段很长，受弯后产生的裂缝宽度较大，容易拉断墙体的配筋）；时候不宜小于0.5），但当连梁内力以竖向荷载或风荷载效应为“周边”即刚度较大的剪力墙宜布置在平面周边及平面凹凸处，主时，应注意连梁刚度不宜折减。此外还应注意现浇楼板（梁刚这样容易获得较大的平面内抗扭刚度，更好的抵抗扭转作用的度放大系数）对连梁刚度的影响；于减小连梁截面高度，或在连能力（较易满足《高规》第3.4.5条及Tt/T1的指标要求）；“分散”梁中加水平缝形成双连梁（净高

7、满足的话）是最有效的方法；盂即抗震墙之间的距离不要过大，以保证楼板有效地将地震剪力当对截面和配筋设计不是由风荷载控制的连梁（以避免正常使传递到每片剪力墙上。用中发生较大裂缝）可按照《措施》附录B推荐的方法，对连梁有（2）构建延性剪力墙体系。地震组合的内力进行再调幅，笔者认为如果处理连梁的数量较《抗规》第3.5.2条要求结构体系应避免因部分结构构件破坏多时（须不同工况反复试算、回代、验算）可操作性较低。而导致整个结构丧失抗震能力或对重力荷载的承载能力，具备2高层剪力墙设计构造上的几点优化措施必要的抗震承载力，良好的变形能力和消耗地震能量的能力。这（1）边缘构件画大

8、样时应严格按规范设置边缘